JPH0555636A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】改善された集光特性を有する表面実装型半導体
発光装置を容易に製造できる方法を提供する。 【構成】絶縁性基板（1）に形成された台部（3）の主面
に発光ダイオードチップ（7）を載置する工程と、基板
収容部（12）及び基板収容部（12）から突出するレンズ
形成部（13）を備えたキャップ型（11）内に絶縁性基板
（1）の台部（3）を配置し且つキャップ型（11）の基板
収容部（12）の縁部（12a）を絶縁性基板（1）の基板本
体（2）に当接させることにより発光ダイオードチップ
（7）をキャップ型（11）内に配置する工程と、発光ダ
イオードチップ（7）をキャップ型（11）内に配置する
前又は後にキャップ型（11）内に流動化した光透過性樹
脂（14）を注入する工程と、キャップ型（11）内の光透
過性樹脂（14）を硬化させる工程とを含む。トランスフ
ァモールド型を使用せずに、安価な注型成形により樹脂
封止体（15）を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は注型成形による半導体発
光装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁性基板の一方の主面又はこの主面の
凹部に光反射性及び導電性を有する電極体を配設し、更
に電極体の上面に発光素子を載置して成る表面実装型発
光ダイオードが公知となっている。表面実装型発光ダイ
オードでは、基板の他方の主面まで伸びる電極体を設け
ることによってリードレス化及び表面実装化が可能とな
る。また、電極体が光反射性を具備するので、発光ダイ
オードチップから発生する光を電極体の表面で所定の方
向に反射させて、発光効率を向上することが可能であ
る。従来、この種の発光ダイオードの発光素子を被覆す
る樹脂封止体を形成するとき、絶縁性基板の主面上に流
動性を有する封止用樹脂を滴下し、硬化させてしてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では流動性を有する封止用樹脂が絶縁性基板の主面
上で平坦状に固化するので、封止用樹脂により集光性の
あるレンズ部を形成することができない。そこで、発光
ダイオードの集光性を向上するため、本発明者は周知の
トランスファモールド法を利用してレンズ部を備えた樹
脂封止体を形成する方法を試みたが、この方法では高価
な金型を必要とする欠点がある。

【０００４】そこで本発明は高輝度化及び改善された集
光特性を備えた半導体発光装置を容易に製造できる方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
装置の製造方法は、絶縁性基板に形成された台部の主面
又は該主面に形成された凹部内に発光素子を載置する工
程と、基板収容部及び基板収容部から突出するレンズ形
成部を備えた成形型内に流動化した光透過性樹脂を注入
する工程と、成形型内に絶縁性基板の台部を配置し且つ
成形型の基板収容部の縁部を絶縁性基板の基板本体に当
接させることにより発光素子を成形型内に配置する工程
と、成形型内の光透過性樹脂を硬化させる工程とを含
む。

【０００６】本発明の他の実施例では、絶縁性基板に形
成された台部の主面又は該主面に形成された凹部内に発
光素子を載置した後、基板収容部及び基板収容部から突
出するレンズ形成部を備えた成形型内に絶縁性基板の台
部を配置し且つ成形型の基板収容部の縁部を絶縁性基板
の基板本体に当接させることにより発光素子を成形型内
に配置する工程と、成形型内に流動化した光透過性樹脂
を注入し且つこれを硬化さる工程とを含む。

【０００７】

【作用】トランスファモールド成形型を使用せずに、安
価な注型成形により樹脂封止体を形成することができ
る。本発明の半導体発光装置の製造方法では、成形型に
対して絶縁性基板を正確且つ容易に位置決めすることが
できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る発光ダイオー
ドの製造方法を図１〜図８について説明する。

【０００９】図１に示す平面短冊状の絶縁性基板（1）
は基板本体（2）と、この主面に設けられ且つ基板本体
（2）より横幅の小さい台部（3）とを備える。絶縁性基
板（1）は成形性及び耐熱性に優れた高機能樹脂からな
り、周知の樹脂成形法によって基板本体（2）と台部
（3）とが一体に形成されている。

【００１０】台部（3）の一方の主面には、３０個程度
の凹部（4）が一定間隔離間して形成され、各凹部（4）
の底面（4a）と傾斜壁面（4b）には互いに電気的に離間
した一対の電極体（5）（6）が形成されている。電極体
（5）（6）は後述する発光ダイオードチップ（7）が放
射する波長領域の光に対して良好な反射特性を有する。
電極体（5）（6）は台部（3）の側面、基板本体（2）の
一方の主面及び側面を通って基板本体（2）の底面まで
達し、図４に示すように基板本体（2）の底面に形成さ
れた一対の接続用電極（8）（9）に接続されている。ま
た、台部（3）の両側面にはその長手方向に延伸する一
対の窪み部（3a）が設けられている。なお、窪み部（3
a）は、一つの凹部（4）に少なくとも一対の窪み部が対
応するように台部（3）の側面に間欠的に設けてもよ
い。

【００１１】発光ダイオードを製造する際に、絶縁性基
板（1）の凹部（4）内の一方の電極体（5）上に発光ダ
イオードチップ（発光素子）（7）の下面電極を導電性
の接着剤で固着する。次に、リード細線（10）を介して
発光ダイオードチップ（7）の上面電極と他方の電極体
（6）とを電気的に接続する。これにより、絶縁性基板
（1）、発光ダイオードチップ（7）及びリード細線（1
0）から成る基板組立体が得られる。本実施例では短冊
状の平面形状を備えた絶縁性基板（1）の隣り合う凹部
（4）の間隔が、従来のリードフレームの隣り合う支持
板の間隔にほぼ等しく設定され、既存の自動機及び従来
の製造工程を利用して発光ダイオードチップ（7）の固
着工程及びリード細線（10）の接続工程を行うことがで
きる。

【００１２】次に、前記基板組立体にレンズ状の光透過
性の樹脂封止体を形成するために、図２に示す透明な樹
脂から成るキャップ状の成形型であるキャップ型（11）
を用意する。キャップ型（11）は長手の樋形の基板収容
部（12）と基板収容部（12）から下方に突出するレンズ
形成部（13）とを備える。レンズ形成部（13）は、絶縁
性基板（1）に配置された凹部（4）と同数設けられてい
る。キャップ型（11）を用いて樹脂封止体を形成すると
き、図３に示すようにレンズ形成部（13）を下側に向け
てキャップ型（11）を配置し、キャップ型（11）内に流
動化した光透過性樹脂（14）を注入する。後にキャップ
型（11）内に配置される基板組立体の体積は予め測定で
きるので、キャップ型（11）内には所定量の光透過性樹
脂（14）が充填される。しかしながら、光透過性樹脂
（14）の硬化時の収縮を考慮して、キャップ型（11）内
に配置される基板組立体の体積よりやや多めの光透過性
樹脂（14）をキャップ型（11）内に充填して、キャップ
型（11）に設けた図示しない揚がり部に過剰量の光透過
性樹脂（14）を逃がすように構成してもよい。

【００１３】このため、レンズ形成部（13）と基底収容
部（12）は流動化した光透過性樹脂（14）が充填され
る。続いて、図３に示すように絶縁性基板（1）の凹部
（4）を下側にして、光透過性樹脂（14）内に侵入させ
ながら、絶縁性基板（1）の台部（3）をキャップ型（1
1）の基板収容部（12）内に配置する。このとき、絶縁
性基板（1）の全ての凹部（4）がそれぞれ１個のレンズ
形成部（13）に対向して位置決めされる。図３に示すよ
うに、絶縁性基板（1）の台部（3）の横幅は、キャップ
型（11）の基板収容部（12）の横幅よりも小さく、台部
（3）の側面と基板収容部（12）とは離間した状態で位
置決めされる。また、台部（3）の高さは、基板収容部
（12）の深さよりも小さいので、基板収容部（12）の縁
部（12a）が基板本体（2）の主面に当接し、台部（3）
の主面と基板収容部（12）の底面とは離間した状態に位
置決めされる。したがって、光透過性樹脂（14）は、レ
ンズ形成部（13）の全体、絶縁性基板（1)の凹部
（4）、上記の台部（3）と基板収容部（12）とが対向す
る領域、更に台部（3）に形成された窪み部（3a）も充
填される。

【００１４】光透過性樹脂（14）が硬化した後、絶縁性
基板（1）とキャップ型（11）のうち一方を固定し、図
３に示す矢印Ａ又はＢ方向に他方を移動して、キャップ
型（11）を絶縁性基板（1）から離型する。光透過性樹
脂（14）が固化して形成された樹脂封止体（15）は、台
部（3）の上面部に突出するレンズ形状（15a）と、台部
（3）の側面に形成された薄肉部（15b）とを有する。薄
肉部（15b）は台部（3）の窪み部（3a）に確実に係止さ
れる。発光ダイオードチップ（7）、リード細線（10）
及び電極体（5）（6）のうち台部（3）に配設された部
分が樹脂封止体（15）によって被覆される。最終的に、
図１の破線Ｃ−Ｄに相当する部分で樹脂封止体（15）と
絶縁性基板（1）を切断し、図４に示す個別化した発光
ダイオードを完成させる。

【００１５】本実施例によれば以下の効果が得られる。

【００１６】（1） トランスファモールド型に比べて
十分に安価なキャップ型を使用して、注型法によってレ
ンズ状の樹脂封止体を形成できる。したがって、低コス
トで集光性の高い表面実装型発光ダイオードを安価で提
供できる。

【００１７】（2） 絶縁性基板（1）とキャップ型（1
1）との相対的な位置決めを容易に且つ正確に行える。

【００１８】（3） 絶縁性基板（1）の台部（3）に設
けられた窪み部（3a）に樹脂封止体（15）が嵌合するの
で、絶縁性基板（1）に対する樹脂封止体（15）の十分
大きな密着力（結合力）が得られる。

【００１９】（4） 反射板となる電極体（5）（6）が
凹部（4）に設けられるので、発光ダイオードチップ
（7）の光を減衰することなく所定の方向に集光させ
て、大きな発光効率を得ることができる。

【００２０】（5） 金属製のリードフレームを用いる
場合に比べて、発光ダイオードチップ（7）を搭載する
凹部（4）の形状及びサイズ又は発光ダイオードの搭載
数及び配線パターンを樹脂成形により自由に設定でき
る。

【００２１】本発明の実施態様は前記の実施例に限定さ
れずに、更に変更が可能である。

【００２２】（1） 回路基板収容部（12）に連続して
更に幅広の第２の回路基板収容部をキャップ型（11）に
形成してもよい。この場合、絶縁性基板（1）の基板本
体（2）を第２の回路基板収容部に収容して、基板本体
（2）の上面、側面を樹脂封止体（15）で被覆できる。
なお、第１の回路基板収容部と第２の回路基板収容部の
間に形成された段部（基板収容部の縁部）を基板本体部
に当接させて、両者を位置決めする。

【００２３】（2） 図５に示すように、間隙（3b）を
もって複数の台部（3）を互いに分離して絶縁性基板
（1）に設けても良い。この場合、図６に示すように隣
合う台部（3）の間に対応するように回路基板収容部（1
2）に仕切部（12b）を形成したキャップ型（11）を使用
できる。このとき、分離した台部（3）の全側面を樹脂
封止体（15）で被覆できる。又、基板本体（2）を切断
するだけで発光ダイオードを個別化できる。

【００２４】（3） 前記の実施例では平面短冊状の絶
縁性基板（1）を示したが、平面短冊状の複数の絶縁性
基板（1）を一体に形成した多列型の絶縁性基板として
も良い。

【００２５】（4） 窪み部（3a）を設ける代わりに、
側面から突出する突起部を設けて、樹脂封止体（15）を
台部（3）に係止しても良い。また、図７及び図８に示
すように、窪み部（3a）を設ける代わりに、基板本体
（2）を貫通する孔（2a）又は基板本体（2）と台部
（3）とを貫通する孔（2b）を設けて、孔（2a）又は（2
b）内に樹脂封止体（15）を充填することにより、樹脂
封止体（15）を絶縁性基板（1）に対して固定してもよ
い。

【００２６】（5） 絶縁性基板（1）と樹脂封止体（1
5）との密着性を向上するため、絶縁性基板（1）の表面
に表面処理剤を塗布するか、絶縁性基板（1）又は封止
用樹脂（14）を形成する樹脂材料に表面処理剤を添加し
ても良い。

【００２７】（6） 絶縁性基板（1）とキャップ型（1
1）との位置決めを行った後に、キャップ型（11）に形
成した孔等から流動化した光透過性樹脂を注入しても良
い。

【００２８】（7） 回路基板収容部（12）の側面とレ
ンズ形成部（13）の側面を同一平面に配したキャップ型
（11）としても良い。

【００２９】（8） 樹脂封止体（15）は光軸に対して
対称な回転体とするのが望ましいがこれに限られない。

【００３０】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば高輝度化
及び改善された集光特性を備えた半導体発光装置を安価
且つ容易に製造できる方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体発光装置の製造方法に使用する
基板組立体の斜視図

【図２】本発明の半導体発光装置の製造方法に使用する
キャップ型の斜視図

【図３】基板組立体に組み合わされたキャップ型の図２
の３―３線に沿う断面図

【図４】本発明により製造された発光ダイオードの断面
図

【図５】絶縁性基板の他の実施例を示す斜視図

【図６】キャップ型の他の実施例を示す斜視図

【図７】絶縁性基板の別の実施例を示す断面図

【図８】絶縁性基板の更に別の実施例を示す断面図

【符号の説明】

（1）・・絶縁性基板、（2）・・基板本体、（12a）・
・縁部、（3）・・台部、（7）・・発光ダイオードチッ
プ（発光素子）、（11）・・キャップ型（成形型）、
（12）・・基板収容部、（13）・・レンズ形成部、（1
4）・・光透過性樹脂、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板に形成された台部の主面又は
   該主面に形成された凹部内に発光素子を載置する工程
   と、 基板収容部及び該基板収容部から突出するレンズ形成部
   を備えた成形型内に流動化した光透過性樹脂を注入する
   工程と、 前記成形型内に前記絶縁性基板の台部を配置し且つ前記
   成形型の基板収容部の縁部を絶縁性基板の基板本体に当
   接させることにより前記発光素子を前記成形型内に配置
   する工程と、 前記成形型内の光透過性樹脂を硬化させる工程と、 を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
2. 【請求項２】 絶縁性基板に形成された台部の主面又は
   該主面に形成された凹部内に発光素子を載置する工程
   と、 基板収容部及び該基板収容部から突出するレンズ形成部
   を備えた成形型内に前記絶縁性基板の台部を配置し且つ
   前記成形型の基板収容部の縁部を絶縁性基板の基板本体
   に当接させることにより前記発光素子を前記成形型内に
   配置する工程と、 前記成形型内に流動化した光透過性樹脂を注入し且つこ
   れを硬化さる工程と、を含むことを特徴とする半導体発
   光装置の製造方法。